El universo, y con él nuestro planeta, se formó mediante transformaciones energéticas. Las plantas necesitan la energía del sol para crecer y desarrollarse, y el hombre ha sabido aprovechar los recursos energéticos para crear trabajo mecánico, para producir electricidad y para conquistar el espacio.

La leña fue la primera fuente de energía para el ser humano, y la más importante durante la mayor parte de su historia. Era muy asequible, porque en muchas partes del mundo crecían grandes extensiones de árboles. La tala de bosques, y con ella la disminución de la cantidad de leña disponible, hizo que en la Edad Media la leña comenzara a utilizarse para fabricar carbón vegetal, lo que convirtió a este producto en la fuente de energía dominante de la Revolución Industrial, utilizándose para propulsar las máquinas de vapor.

Aunque el petróleo se empleaba en campos como la medicina o la construcción y era bien conocida su importancia, fue a partir de 1959, con la perforación de un pozo comercial en EE.UU., cuando la industria petrolera creció rápidamente y surgieron numerosas refinerías para fabricar productos derivados del petróleo.

A lo largo de la historia de la humanidad, se han ido descubriendo nuevas tecnologías que han permitido al hombre utilizar mejor los recursos energéticos existentes en la tierra. La subida de los precios del petróleo ocurrida en 1973 dio lugar a lo que se conoce como "la primera crisis energética". El mundo comenzó entonces a tomar conciencia de la vulnerabilidad de los recursos existentes, impulsándose la investigación de nuevas fuentes de energía.

Podemos, por tanto, definir los recursos energéticos como los medios con los que los países del mundo intentan cubrir sus necesidades de energía. Así, dependiendo del recurso que se utilice para obtener energía, podemos agrupar sus fuentes en dos grandes grupos:

Aunque el uso de las energías renovables no es nuevo, fue a principios de la década de los setenta, coincidiendo con la aparición de la primera crisis energética, cuando comenzó el desarrollo de estas fuentes de energía, con el fin de reducir la dependencia de los combustibles fósiles como el carbón y el petróleo.

Por otro lado, no hay que olvidar la gran preocupación social, existente hoy en día, por el medioambiente. Desde este punto de vista, las energías renovables juegan un papel muy importante debido al escaso impacto ambiental que producen.

Las energías renovables, denominadas también energías alternativas o blandas, engloban una serie de fuentes energéticas inagotables como el sol, el agua y el aire, y un amplio abanico de tecnologías de conversión, a pesar de lo cual presentan una serie de características comunes:

Se basa en el aprovechamiento de la energía que llega a la tierra procedente del Sol.

El Sol es una estrella de tamaño 110 veces superior al de la Tierra y cuyo núcleo, formado por helio e hidrógeno, mide aproximadamente 320.000 Km. de diámetro y se encuentra a una temperatura de 60 millones de grados centígrados. La energía procedente del Sol llega a nuestro planeta en forma de radiación solar formada por un 7% de luz ultravioleta, un 47 % de luz visible y un 46% de luz infrarroja. La transformación, en el núcleo, de cuatro átomos de hidrógeno para producir uno de helio se realiza con una pérdida de masa (el átomo de helio obtenido tiene una masa inferior a la de cuatro átomos de hidrógeno) que se transforma en energía.

Dependiendo del tipo de aprovechamiento de la energía solar, se pueden diferenciar:

La fuente de energía eólica es el viento, o mejor dicho, la energía mecánica que, en forma de energía cinética transporta el aire en movimiento. El viento es originado por el desigual calentamiento de la superficie de nuestro planeta, dando lugar a movimientos convectivos de la masa atmosférica.

Aunque la energía del viento fue ya utilizada para mover barcos de vela hacia el año 3.500 a.C., la primera referencia histórica sobre el aprovechamiento del viento para mover máquinas son unos molinos de eje vertical que figuran en obras geográficas del siglo V a.C. El uso máximo de los molinos de viento tuvo lugar en los años posteriores a 1.700 en la Europa preindustrial, cuando había más de 10.000 molinos de viento solamente en Holanda, que eran utilizados para moler grano, bombear agua y serrar madera.

Actualmente, la Organización Meteorológica Mundial dispone de un mapa de recursos eólicos que muestra la velocidad y la capacidad energética medias del viento en diferentes regiones del planeta, conociéndose también que la velocidad media anual del viento puede variar hasta en un 25% de un año a otro y que las diferencias estacionales son también muy significativas.

La tecnología eólica, con el desarrollo de la aeronáutica y el mejor conocimiento de los perfiles aerodinámicos, ha experimentado durante los últimos 15 años un desarrollo que supone una auténtica revolución comparada con los producidos en los diez siglos anteriores.

La energía eólica se aprovecha para accionar molinos, bombas y pequeñas dinamos. Las máquinas eólicas constan de dos sistemas básicos:

Los problemas de control de funcionamiento, así como el almacenamiento de la energía eléctrica producida, son los problemas más importantes con los que se enfrenta el desarrollo de este tipo de energía.

Desde el punto de vista medioambiental,  los efectos de la energía eólica a tener en cuenta son básicamente el ruido, las interferencias electromagnéticas, el impacto visual y el impacto en la flora y la fauna.

Mediante el proceso de la fotosíntesis, las plantas capturan la energía del sol y la transforman en energía química, la cual puede ser convertida en electricidad,  calor o combustibles líquidos utilizando diferentes procesos de conversión energética. Los recursos orgánicos utilizados para producir energía utilizando los mencionados procesos se conocen con el nombre de "biomasa".

El término biomasa engloba, por lo tanto, toda materia orgánica que puede ser convertida en energía, quedando fuera los combustibles fósiles y los productos orgánicos derivados de ellos, ya que su origen, aunque de tipo biológico, ocurrió hace millones de años. Entre los más utilizados se encuentran la madera, los residuos agrícolas y los cultivos energéticos (cultivos no destinados a fines alimenticios), pudiendo incluirse también los residuos urbanos y los procedentes de industrias de diverso tipo.

Según el Banco Mundial, el 50% - 60% de la energía consumida en los países en vías de desarrollo en Asia, y entre el 70% - 90% de la consumida en estos mismos países en África se obtiene a partir de biomasa.

La transformación de la energía química de la biomasa, puede hacerse por varios caminos:

Es la energía que se obtiene cuando el agua cae desde cierta altura provocando el movimiento de ruedas hidráulicas o turbinas. Ya desde la antigüedad se reconoció que el agua que fluye desde un nivel superior a otro inferior posee una determinada energía cinética susceptible de ser convertida en trabajo, como demuestran los miles de molinos que a lo largo de la historia fueron construyéndose a orillas de los ríos.

Se entiende como potencial hidroeléctrico de un país, la capacidad anual de producción de energía hidroeléctrica que dicho país posee. Esta capacidad es función de las precipitaciones anuales que recibe y función del relieve.

Su desarrollo requiere la construcción de pantanos y presas, así como canales de derivación y grandes turbinas y equipos para generar electricidad. Esto implica la inversión de grandes sumas de dinero, por lo que no resulta competitiva en regiones donde el petróleo o el carbón son baratos, a pesar de que el coste de mantenimiento es menor en una central hidroeléctrica que en una central térmica.

El agua almacenada también se puede utilizar después para el riego o el abastecimiento de poblaciones.

El descubrimiento de la corriente alterna y la posibilidad de transporte de la electricidad a distancia dejó de hacer necesaria la construcción de centrales en lugares próximos a los de consumo.

A pesar de las grandes inversiones necesarias para la construcción de centrales hidroeléctricas y de la necesidad de disminuir la producción en años de sequía, la energía hidráulica sigue siendo la energía renovable más utilizada en el mundo.

En el sentido más amplio, la energía geotérmica es el calor interno de la Tierra. De forma simplificada podemos decir que la Tierra está constituida por tres capas: el núcleo, que es la más interna y esta compuesta por hierro fundido a una temperatura superior a los 4.000 ºC., el manto, que es la capa intermedia, con un espesor de 2.900 Km formado por silicatos de hierro y magnesio, cuya temperatura varía desde los 800 hasta los 4.000 ºC en la superficie exterior, y la corteza,  que tiene un grosor variable de 5 a 35 km. y está formada por silicatos de aluminio y magnesio,  variando su temperatura entre los 800 y los 15 - 20 ºC de la superficie en la que vivimos. Es evidente, por tanto, que existe un flujo de calor desde el interior de la Tierra hacia la superficie.

Hay que señalar que la energía geotérmica, tal y como se encuentra en la naturaleza, no puede ser aprovechada directamente por el hombre sino que necesita ser transformada.

El primer paso para su aprovechamiento consiste en perforar la corteza terrestre hasta profundidades de 1,5 - 3 Km. para hacer ascender el fluido geotérmico que actúa como vehículo transportador de energía. Una vez alcanzada la superficie terrestre, este fluido ha de ser sometido a transformaciones con el fin de poder utilizar su energía potencial.

Los principales problemas de explotación de los yacimientos geotérmicos surgen de la naturaleza del fluido geotérmico, generalmente agua, debido a su alto poder corrosivo por la presencia de ciertos elementos químicos y a las variaciones de temperatura, presión y pH, a la presencia de elementos minerales, fundamentalmente calcita y sílice, y a la desgasificación que se produce cuando existe un descenso en la presión de la red. Todo ello provoca la aparición de problemas en las bombas y sistemas de explotación de este tipo de energía.

Es el aprovechamiento, en los estuarios de los ríos, de la energía de las mareas. La marea ascendente del río fluye a través de un dique donde queda retenida y mueve unas turbinas. Cuando la marea desciende, el agua retenida se libera, atraviesa el dique y vuelve a mover nuevamente las turbinas.

Las plantas de energía maremotriz desarrollan su máxima eficacia cuando la diferencia entre las mareas alta y baja es grande.

Es una energía limpia, pero que requiere la construcción de instalaciones grandes y costosas y actualmente se encuentra en fase de investigación, aunque hay que señalar que existe una planta experimental de este tipo en el estuario del Canal de la Mancha (Francia).